Development of semi-Instant glass batch for increasing glass melting efficiencyการพัฒนาวัตถุดิบแก้วกึ่งสำเร็จรูปเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการหลอมแก้ว

Abstract

การลดพลังงานในการหลอมแก้วสามารถทำได้โดยการการปรับปรุงวัตถุดิบแก้วให้มีความสามารถในการหลอมตัวเป็นเนื้อแก้วที่เร็วขึ้น โดยการแทนที่ด้วยวัตถุดิบที่มีค่าเอนทัลปีต่ำ (low-enthalpy batch)  หรือการใช้วัตถุดิบเดิมแต่เปลี่ยนสภาพโดยการผสมวัตถุดิบให้จับตัวเป็นเม็ดและการให้ความร้อนวัตถุดิบ (pre-heating)  ซึ่งในที่นี้จะเรียกว่า “วัตถุดิบกึ่งสำเร็จรูป” เนื่องจากไม่ต้องใช้พลังงานในปฎิกริยาขั้นต้น (pre-reaction)  เพื่อไล่ความชื้นและ ก๊าซ CO₂ ในวัตถุดิบออก และระยะเวลาที่ใช้หลอมลดลง เนื่องจากผิวสัมผัสของวัตถุดิบเพิ่มขึ้นทำให้อัตราการเกิดปฏิกริยาระหว่างวัตถุดิบจึงเร็วขึ้น และสมบัติการนำความร้อน (heat conductivity) ของวัตถุดิบดีกว่าการใช้วัตถุดิบแก้วที่เป็นผง (loose powder) วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือการผลิตวัตถุดิบกึ่งสำเร็จรูป โดยนำวัตถุดิบที่ผ่านการบดมาขึ้นรูปเป็นเม็ดแกรนูลโดยใช้ตัวประสาน (binder) ชนิด Na-CMC โดยหาความหนืดของตัวประสานที่เหมาะสม ผลการศึกษาพบว่าความเข้มข้นของ Na-CMC ที่เหมาะสมในการขึ้นรูป Na-CMC 25 กรัม ต่อน้ำ 1000 มิลลิลิตร และจากการทดลองเปรียบเทียบความสามารถในการหลอมกับวัตถุดิบธรรมดาที่ไม่ขึ้นรูป พบว่าวัตถุดิบกึ่งสำเร็จรูปหลอมได้เร็วกว่าวัตถุแบบผงที่ไม่ขึ้นรูป โดยขนาดเม็ดวัตถุดิบที่ใหญ่มีแนวโน้มหลอมได้เร็วกว่าเม็ดเล็ก